[대한민국 에너지 寶庫] <8>제2한국원자력연구원 유치

지진 안전지역·적은 인구수·냉각수 공급 쉬운 '동해안 유력'

한국원자력연구원 직원들이 사용 후 핵연료 속의 각종 핵물질을 분리'정제하는 파이로 프로세스 기술을 개발하고 있다. 한국원자력연구원 제공

경상북도가 사활을 걸고 유치에 나서고 있는 제2원자력연구원 조감도.

플라스마, 빔, 고주파 기술 등을 활용해 미래 청정 에너지원인 핵융합 연구를 하고 있는 모습.

원전 천국인 경상북도는 원자력해체연구센터 외에도 제2원자력연구원 유치를 통해 명실상부한 '원자력 도시'를 꿈꾸고 있다. 특히 지난 4월 22일 한'미 원자력협정 개정으로 인해 국내 원자력 연구'개발 자율성이 확대됨에 따라 경북도가 추진하고 있는 제2원자력연구원 유치도 탄력을 받았다는 것이 도의 설명이다. 한'미 원자력협정 개정의 최대 수혜지가 경북이 될 가능성이 커진 것이다.

◆제2원자력연구원, 경북이 최적지

4월 22일 한'미 원자력협정이 개정되자 경북도의 제2원자력연구원 유치 가능성이 더욱 높아졌다고 도는 전망했다. 이인선 경제부지사는 "이번 협정으로 원자력 관련 기술의 양국 간 상호 제휴와 공동 연구개발은 물론, 해외시장 진출까지 함께할 수 있는 근거가 마련됨에 따라 그동안 경북도가 '동해안 원자력클러스터 조성'의 핵심사업으로 준비해 온 제2원자력연구원 설립 추진에 가속도가 붙게 됐다"고 했다.

경북도가 이처럼 자신감을 보이는 까닭은 사고 대응과 지형 요건을 고려할 때 바다와 인접한 지역이 적합한데, 그 최적지가 경북 동해안이라는 것이다. 지리적으로는 지진 안전지역인 데다 저인구지대이며, 물리적으로는 원전을 많이 보유하고 있어 냉각수 공급과 대형 기자재 운송이 적합하다는 점이 꼽힌다.

대전 유성구에 있는 한국원자력연구원은 모두 141만㎡의 면적으로 도심에 위치, 330만㎡ 이상의 대규모 부지가 필요한 제4세대 원자력 연구'실증시설 건립에는 부적합하다는 평가를 받은 것도 경북에는 호재다. 대규모 부지를 제공할 수 있는 의지가 있는 광역단체는 경북이 유일하다고 도는 설명했다.

이러한 상황을 고려, 경북도는 2011년 '동해안 원자력클러스터 기본계획' 수립을 시작으로 연구개발'산업'인력양성'친환경 인프라 분야의 발전 청사진을 마련하고 체계적인 원자력 관련 국책 사업 유치에 노력해 왔다.

이 부지사는 "현재 한국원자력연구원이 설립 조건으로 고려하고 있는 지리적(지진 안전지역, 저인구지대), 물리적(냉각수 공급, 대형 기자재 해상운송) 요건과 최소 330만㎡ 이상의 임해 지역 보유 조건은 경북 동해안이 최적의 조건을 충족하고 있다는 것이 관련 전문가들의 일치된 의견"이라고 강조했다.

◆제4세대 원자력 개발의 핵심시설

세계 주요 선진국은 고속로, 고온가스로 등 제4세대 원자력 시스템 연구개발을 적극 추진하고 있다. 하지만 원자력의 연구개발을 종합적으로 수행하고 있는 한국원자력연구원은 새로운 기술실증을 위한 여유공간이 부족함에 따라 제4세대 원자력 개발을 위한 기술실증단지로서의 제2원자력연구원 설립이 불가피하다.

제4세대는 현재의 원전인 제3세대에 비해 안전성, 경제성 등이 향상된 미래 원자력 시스템으로, 오는 2030년 이후 상용화될 전망이다.

이처럼 제4세대 원자로 개발을 추진하는 것은 원자력발전 이용이 늘어나면서 사용 후 핵연료 누적량이 계속 증가하고 있기 때문이다.

한국은 지난 2006년부터 가장 경쟁력 있는 소듐냉각고속로와 원자력 이용 수소생산 시스템 등 2개의 시스템 개발을 위한 국제 공동연구에 참여하고 있다.

이와 함께 사용 후 핵연료를 소듐냉각로의 연료로 재활용하기 위한 파이로(Pyro) 건식처리 기술도 개발하고 있다. 이 기술은 플루토늄은 추출하지 않고 우라늄만 추출해 이를 고속로에 넣어 다시 태우거나 중수로용 핵연료로 이용하는 것이다. 이 기술이 완료되면 사용 후 핵연료 안에서 절대다수를 차지하는 우라늄이 대부분 재활용된다. 재활용이 되지 않는 폐기물에서 나오는 방사능도 많이 감소하고, 고준위 폐기물 처분장 규모도 100분의 1로 줄어든다.

제2원자력연구원 주요 도입시설인 소듐냉각고속로와 파이로 시설은 사용 후 핵연료 재활용을 기반으로 하는 시설이다. 이에 따라 사용 후 핵연료 운반 안전성 확보가 매우 중요하기 때문에 경북이 가장 적합한 지역이다.

2012년 기준으로 국내에는 모두 1만2천948t의 사용 후 핵연료가 각 원전 내 저장소에 임시 저장돼 있다. 이 중 67.9%인 8천795t이 경북의 땅속에 묻혀 있다.

사용 후 핵연료를 재활용하는 시설인 소듐냉각고속로와 파이로 시설을 중심으로 하는 제2원자력연구원이 사용 후 핵연료 중간 저장시설이 입지한 경북지역에 들어설 경우 사용 후 핵연료의 운반 안전성을 높이고 운반 비용을 최소화할 수 있다.

한편, 제2원자력연구원은 오는 2030년까지 약 10조원을 투입해 330만㎡로 신축할 계획이다.

김관용 경북도지사는 "원전 최다 수용, 방폐장 건설 등 국가 원자력정책의 주요 고비마다 경북은 도민들의 양보와 희생을 바탕으로 구원투수 역할을 해온 만큼 본격적인 차세대 원자로 기술개발의 중추가 될 제2원자력연구원은 반드시 경북에 설립돼야 하며, 중앙정부도 이를 충분히 고려해야 한다"고 밝혔다.

◆제2원자력연구원의 기대효과?

대전에 있는 한국원자력연구원은 원자력의 연구개발을 종합적으로 수행해 학술의 진보, 에너지 확보 및 원자력의 이용을 촉진하는 데 기여하기 위해 지난 1959년 설립됐다. 국내 유일의 원자력 종합 연구개발기관인 이곳에는 총 1천311명의 임직원이 근무하고 있으며, 1년 예산만 4천295억원에 달한다.

이곳에서는 ▷원자로'핵연료 주기 및 원자력이용 신에너지기술 연구개발 ▷원자력 시설 및 방사선 환경 안전기술 연구개발 ▷방사선 응용과학 연구개발 ▷원자력 기초연구 ▷원자력 관련 대형 연구시설 구축 및 운영 ▷원자력정책연구 및 원자력 전문인력 양성 등을 수행하고 있다.

최근 정부는 미래시대 에너지 주도권과 원자력 기술 수출 우위 확보를 위해 연구결과를 실증할 수 있는 부지 확보가 시급하다는 판단에 따라 제2원자력연구원(실증부지) 설립에 나서게 됐다.

제2원자력연구원에는 ▷소듐냉각고속로 ▷파이로 시스템 ▷원자력 수소생산 시스템 ▷SMART 및 제염해체 실증시설 등의 대형 R&D 시설이 들어설 예정이다. 이곳이 완성되면 약 5천여 명의 직원들이 일하게 될 것이라고 정부는 설명했다.

이 때문에 제2원자력연구원이 경북에 들어서게 되면 도가 추진하고 있는 동해안 원자력클러스터 사업의 중추적인 역할을 할 것으로 예상된다. 김학홍 도 창조경제산업실장은 "제2원자력연구원에 근무할 총 연구인력이 5천 명이나 되는 등 인구 유입 효과는 물론 현재 한국원자력연구원을 뛰어넘는 세계적 규모의 원자력 R&D 기관이 들어서면서 경북도의 원자력 위상은 한층 더 커질 것"이라고 내다봤다.

정욱진 기자 penchok@msnet.co.kr